Способ контроля слоистой структуры с использованием голографии

Способ контроля слоистой структуры с использованием голографии

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (5!) M. Кл.а

G01 В 9/021

G О! N 2I/45 (22) Заявлено 17.07.79 (21) 2800025/!8-25 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Государственный комнтет (53) УДК 772.99 (088.8) Опубликовано 15.08.8! . Бюллетень № 30 па делам нэооретеннй н открытий,Дата опубликования описания 25.08.81

А. А. Воеводин, Э. К. Алексеев, В.. ков, Л. И. Громов, А. Е. Быстряков и Ю. Н. Задо ожина

1:1 l (72) Авторы изобретения (7! ) Заявитель (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ СЛОИСТОИ СТРУКТУРЫ

С ИСГ10ЛЬЗОВАНИБМ ГОЛОГРАФИИ

Изобретение относится к физическим методам испытания материалов и изделий без их разрушения и может быть использовано для контроля качества клеевых швов.

Известен способ анализа соединений между двумя деталями, заключающийся в том, что в детали, содержащей хотя бы пару соединенных по общей поверхности элементов, с помо1цью преобразователя возбуждаются колебания. Наружная часть двух элементов, на которой присутствует или отсутствует одна линия их соединения, освещается источником когерентного света, причем как отраженный, так и прямой когерентный свет действуют на фотопластинку.

Пластинка обеспечивает получение голограммы, которая затем соответствующим образом освещается для воссоздания визуального изображения части поверхности. Из-за интерфЕренции между световыми волнами, отраженными от детали в верхней и нижней точках ее колебаний, изображение содержит интерференционные полосы и пятна.

Аномалии в линиях и пятнах характеризуют неоднородности соединения между элементами детали, влияющие на .форму колебаний поверхности I I t.

Недостатком этого способа является то, что для получения интерферограммы освещается наружная поверхность соединения и аномалии в интерференционных линиях несут информацию об аномалиях, распределенных. по ширине клеевого шва, при этом отсутствует возможность определения координат аномалий в плоскости клеевого шва.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ контроля .слоистой структуры с использованием голографии, заключ; ющийся в том, что контролируемый объект освещают когерентным излучением и регистрируют на фотопластинке картину интерференции рассеянной объектом волны с опорной волной. При этом для проверки непрерывности клеевого соединения между двумя слоями слоистой структуры один из слоев армируют покрытием его наружной поверхности веществом, которое образует жесткий слой и которое удаляют без разрушения основного слоя.

Зятем слоистую структуру подвергают действию нагрузки, например. путем ее нагрева и измеряют результирующую деформацию способом голографической интерферометрин

Аномалии в интерферометрической карт1т не, соответствуют нарушениям непрерыв. ности клеевого соединенияСГХ

Недостатком известного способа является то, что для исследования аномалий в клеевом шве необходимо наружную поверхность армировать жестким слоем, что не всегда возможно, например, при контроле печатных электронных плат, а также невозможность определения координат аномалий в плоскости клеевого шва.

Цель изобретения — обнаружение ано малий и определение их координат в плоскости клеевого шва.

Поставленная цель достигается тем, чт< в способе контроля слоистой структуры с использованием голографии, заключающемся в том, что контролируемый объект освещают когерентным излучением и регистрируют на фотопластинке картину интерференции рассеяной объектом волны с опорной волной, объектную волну формируют в виде плоского пучка, направляют пучок.на контролируемый клеевой шов под углом полного внутреннего отражения, при этом слоистую структуру и фотопластинку синхронно перемещают в двух взаимно перпендикуляр- ных направлениях относительно друг друга.

На чертеже приведена схема возможной реализации предлагаемого способа.

Способ осуществляется следующим образом, Когерентный сигнал с лазера 1 подают на светоделительное зеркало 2, где происходит разделение пучка на объектный и опорный. Объектный пучок посредством отражательного зеркала 3 направляют на микрообъектив 4, с выхода которого получают пучок в виде конуса. В окрестности фокуса микрообъектива 4 устанавливают щелевую микродиафрагму 5, посредством которой формируют пучок в виде плоскости и подают на коллиматор . Коллимированный пучок посредством отражательного зеркала 7 направляют на слоистую структуру

8 под углом, обеспечивающим полное внутреннее отражение пучка на границе раздела, так чтобы пучок скользил по клеевому шву и не проходил во второй слой. Г1учок, прошедший клеевой шов, подают иа голографическую пластину 9, которую с обратной стороны освещают опорным коллимированны".: пучком и формируют следующим образом.

С выхода светоделительного зеркала 2 через отражательное зеркало 10 и 11 пучок подают на микрообъектив 12 и микродиафрагху 13 после чего направляют его на коллиматор 14 и голографическую пластину 9, Для получения совокупности голограмм, йолностью описывающих всю поверхность клеевого шка, плоскость шва сканируют объектным пучком, например, путем передвижения слоистой структуры 8 и синхронным перемещением фотопластинки 9 в двух взаимно перпендикулярных направлениях, что позволяет определять наличие аномалий

15 и их координаты в плоскости.

В Отличие от известных, предлагаемый способ позволяет осуществить контроль качества изготовления ряда новых объектов, например, многослойных электронных плат, что является необходимым для достижения высокого качества изготовления.

Формула изобретения

Способ контроля слоистой структуры с использованием голографии, заключающийся в том, что контролируемый объект освещают когерентным излучением и регистрируют на фотопластинке картину интерференции рассеянной объектом волны с опорной

ЗО волной, отличающиися тем, что, с целью обнаружения аномалий и определения их координат в плоскости клеевого шва, объектную волну формируют в виде плоского пучка, направляют пучок на контролируемый клеевой шов под углом полного внутреннего отражения, при этом слоистую структуру и фотопластинку синхронно перемещают s двух взаимно перпендикулярных направлениях относительно друг друга.

40 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Патент США № 3645129, кл. G 01 N 29/04, опублик. 172.

2. Патент США № 3649127, кл. G 01 В 7/02, опублик. 1972 (прототип).

- Составнтель В. Аджалфв

Редактор Т. Гыршкан Техред А. Бойкас корректор Щ. Щарощк

Закаа И83/вв ., Тнрмс 649 Подпнс нос

ВНИИПИ Государственного коинтета СССР по дела и нвобретеннй н открытнй

I 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Рау шакая наб. ° д. 4/5

Фнлнал ППП «Патент», г. Ужгород, ул Проектная, 4